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Solarmodul

Der Zusatzmodul „Thermische Solaranlage“ erweitert das Programm WP-OPT um die Möglichkeit, die Einbindung thermischer Solaranlagen zu simulieren und zu optimieren.

Ob eine Wärmepumpe ökologisch und ökonomisch betrieben wird, hängt vor allem von den Temperaturen in Quelle und Heizung ab. Deshalb passen Wärmepumpen und Solaranlagen nicht nur aus Umweltschutzgründen, sondern auch rein technisch sehr gut zueinander.

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Warum passen Wärmepumpe und Solaranlage zusammen?

Sommerliche Warmwasserbereitung

Da die Abgabeleistung von Wärmepumpen mit zunehmender Quellentemperatur steigt, treten vor allem im Sommer bei Wärmepumpenheizungen Probleme bei der Warmwasserbereitung auf, weil die Wärmetauscher für diesen Anwendungsfall viel größer dimensioniert werden müssen. Thermische Solaranlagen übernehmen bei einer Kombination die sommerliche Warmwasserbereitung.

Heizungsunterstützung und Erdreich-Regeneration

Große thermische Solaranlagen können zusätzlich dazu verwendet werden, solare Erträge direkt in die Heizung oder das Erdreich einzuspeisen. Das bietet folgende Vorteile:

  • • Überhitzungsschutz für den thermischen Kollektor
  • • Speicherung von Solarwärme bei geeigneten Untergrundverhältnissen
  • • Erhöhung der Quellentemperatur beim Wärmepumpenbetrieb, um durch die höhere Quellentemperatur die Leistungszahl sowie die thermische Abgabeleistung zu verbessern
  • • Erdabsorber auf kleinen Grundstücken können wieder regeneriert werden, um einer zunehmenden Vereisung entgegenzuwirken

Niedertemperatur-Synergien

Der Ertrag thermischer Solaranlagen steigt mit sinkenden Temperaturanforderungen. Auch Wärmepumpen verlangen Niedertemperatur-Wärmeverteilsysteme für einen effizienten Betrieb. Solar erzeugte Temperaturen von 10–20 °C können für Heizzwecke nicht direkt genutzt werden, würden jedoch die Leistungszahl einer Wärmepumpe wesentlich erhöhen. Der solare Ertrag ist bei niedrigen Temperaturen im Kollektor wesentlich höher: Beispielsweise könnte ein Kollektor im Januar pro Quadratmeter bei Temperaturen von 20 °C 19,7 kWh ernten, bei 40 °C 12,2 kWh und bei 60 °C nur noch 6,7 kWh.

Rechenbeispiel: Direkteinspeisung vs. Quellenvorwärmung

Je nach dem konkreten Anwendungsfall (Wärmebedarf, Heizwassertemperatur) kann es günstiger sein, die solaren Erträge direkt dazu zu verwenden, die Quellentemperatur zu erhöhen und damit die Leistungszahl der Wärmepumpe zu verbessern – oder aber das Gebäude damit direkt zu beheizen.

Folgende Abschätzung verdeutlicht, welche Nutzung energetisch sinnvoller ist:

Im betrachteten Projekt benötigte die Heizung Temperaturen von 40 °C. Im Januar wurden für die Heizung 1562 kWh benötigt.

Variante I: Direkteinspeisung Heizung Variante II: Quellenvorwärmung
Solarertrag 209 kWh 363 kWh (bei niedrigeren Temperaturen)
Soletemperatur Normal Vorgewärmt auf 15 °C
Leistungszahl WP 4,33 6,0
Stromverbrauch 313 kWh 260 kWh

Hinweis: Nicht in jedem Fall ist die Quellenvorwärmung die effizienteste Lösung. Wenn der Ertrag der thermischen Solaranlage fast für die Heizung ausreicht oder während der Sperrzeiten im Wärmepumpensondertarif, sollte die solare Wärme lieber direkt in den Heizkreis eingebracht werden.

Berechnungshilfsmittel

Interessenten und Nutzer verfügen mit dem WP-OPT-Solarmodul über ein entsprechendes Berechnungshilfsmittel für die Optimierung derartiger Anlagenkonfigurationen.

Hinweis: Zusatzmodul

Das Solarmodul ist ein optionales Zusatzmodul zu WP-OPT und kann separat erworben werden. Informationen zu Preisen finden Sie auf unserer Preisseite.

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